摘要:【目的】 为研究调蓄池门式冲洗构筑物内的水力冲洗流动特性,改善冲洗时不良流态,提高蓄水建筑物的冲洗效率,【方法】 基于重整化群(RNG)k-ε 湍流模型对上海市某雨水调蓄池建筑物内门式冲洗水流流态进行数值模拟。 为便于具象化调蓄池冲洗效率,在最大冲洗流速和有效冲洗时间的基础上提出了冲洗效率的综合评价指标。 以综合评价指标(F)为目标参量,优化廊道结构设计。 【结果】 控制门式冲洗闸门开度能有效提高廊道冲洗效率,控制闸门开度为60°,相比于传统的闸孔自由出流,其平均有效冲洗时间增加了28%,为1.36 s,F 提高了12%,为0.28;调蓄池廊道靠近闸门端采用“导流坡”的整流措施可以有效地改善闸门底部三角跌水区回流、漩涡等不良流态,通过模拟不同坡度导流坡冲洗过程得出,在导流坡坡度为60°时,平均有效冲洗时间最长,为6.95 s,平均最大冲洗流速最快,为4.06 m/s,F 为0.90。 【结论】 研究提出了针对门式冲洗闸门和调蓄池廊道设计的优化对策,建议通过控制门式冲洗闸门开度和增设导流坡的措施,提升调蓄池门式冲洗系统的清洗效果,减少人工清洗次数,节约运行成本,减少安全隐患。 研究为调蓄池门式冲洗系统的设计及管理提供了理论依据与实践指导。
关键词:调蓄池,门式冲洗系统,水流流态,数值模拟,水力冲洗
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